Cours 2 : Microscopie de Fluorescence & Bi-photonique & Raman & SERS Flashcards
citez 3 colorants et leurs couleurs du noyau?
DAPI => couleur bleu absorption dans uv à 300 nm
PI => Emission rouge après excitation UV (305nm) ou excitation verte
(538nm)
BET=>Emission rouge-orangée après excitation UV
L’intensité de Fluorescence détectée 𝑰𝒇𝒍 dépend de ? donnez sa loi
- la concentration de molécules
- l’intensité d’excitation
- épaisseur de l’échantillon à parcourir
- probabilité d’interaction défini par la section efficace 𝜎.
𝐼𝑓𝑙 = 𝛼𝑙𝜎𝐼𝑒𝑥𝐶
𝛼 est une constante de proportionnalité
- citez un exemple de biocapteur par fluorescence?
détection de métaux lourds hg++ par adn multithymine
- un brin est fixe non fluorescent
- un brin ext libre + fluorophores
qu’est ce qui limite la résolution axiale de la microscopie optique?
donnez la loi de calcul de la résolution de la psf?
donnez la loi de la résolution?
la profondeure du champ de la psf ou résolution axiale de psf?
diffraction sur l’objectif, une image appelée disque d’Airy dont le diamètre 𝑤𝑥𝑦 est donné par : 𝑤𝑥𝑦 = 1,22𝜆𝑒𝑥/𝑁𝐴 d𝑥𝑦 = 0,61 𝜆𝑒𝑥/𝑁𝐴 𝑤𝑧 =4𝜆𝑒𝑥/𝑁𝐴²
quelle type de résolution améliore la microscopie confocale?
elle améliore la résolution axiale
qu’est ce que la section efficase de la fluorescence?
probabilité d’interaction d’une particule.
photon et molécule
quelle est la limitation majeur de la fluo bi-photonique?
faible section efficace.
mais on utilisa un laser pulsé => doc faut qu’il soit performant.
donnez la loi de la fréquence de fluorescence par un laser pulsé d’une microscopie bi-photonique?
Fimpulsion = 1/2 δ 1/(r ζ) I²moyenne
sur quoi est basé la spectro raman ?
La spectrométrie Raman est une technique optique basée sur le
phénomène de diffusion inélastique de la lumière.
pourquoi l’anti-Stokes est moins probable que la Stokes ?
Population des niveaux de vibration (MaxwellBoltzmann):
𝑁𝑖/𝑁0
diffusion stokes?
anti-stokes?
- Pour la diffusion Stokes, l’état final après désexcitation est un niveau vibrationnel plus excité que l’état initial.
- Pour la diffusion anti-Stokes, le système est au départ dans un niveau vibrationnel excité et l’état final après désexcitation est dans un état moins énergétique.
de quels paramétres dépend l’intensité du signal Raman?
donnez la loi de l’intensité du signale Raman?
- intensité du ray incident
- concentration des molécules
- section efficace
𝐼𝑠 = 𝜎𝑠𝐼𝑒𝑥𝑁
quelle est la limitation majeure de la technque Raman?
la faible intensité des signaux dus à la diffusion Raman (à cause de la très faibles
sections efficaces de diffusion), peut limiter l’utilisation de cette technique dans le
cas de très faibles concentrations d’espèces diffusantes
comment palier à la limitation Raman?
expliquez le concept?
Un moyen pour pallier à cette carence est l’effet SERS (Surface Enhanced Raman
Scattering), c’est-à-dire, l’exaltation de surface de la diffusion Raman.
• L’effet SERS apparaît lorsque les molécules de l’espèce à détecter sont adsorbées à
la surface d’un substrat nanostructuré d’un métal noble (or ou argent, le plus
souvent).
• Ce substrat, qui va être excité dans sa résonance plasmon par l’onde incidente, va
exalter l’intensité de diffusion Raman de la molécule et donc baisser très
significativement sa limite de détection. Des études sur des molécules uniques ont
ainsi été réalisées.
qu’est ce que le plasmon de surface?
quelle est le paramétre qui l’affecte chez les nanoparticuels métaiques?
- Oscillation du nuage électronique (dipôles) au passage de l’onde Electromagnétique.
- la taille
définir le plasmon de surface ? de quoi il dépend?
Les métaux nobles possèdent deux types d’électrons, les électrons de valence et les électrons de conduction. Dans les domaines de fréquence du visible et du proche infrarouge, les électrons de conduction des métaux nobles peuvent être considérés comme quasi libres et donc indépendants du noyau atomique. Les électrons de conduction forment alors un gaz d’électrons délocalisés dans le métal. Sous l’effet d’un rayonnement électromagnétique, les électrons oscillent autour de leur position d’équilibre et génèrent une polarisation locale du métal.
Ces ondes, couplées au déplacement des électrons, ont une amplitude maximale à une
fréquence de résonance particulière qui correspond à la fréquence propre d’oscillation du gaz d’électrons (ou plasma). La dissipation est alors maximale et l’onde est très fortement
absorbée. Ce phénomène est utilisé principalement en biologie pour la détection de marqueurs adsorbés sur une surface fonctionnalisée.
Les nanoparticules métalliques peuvent également être le siège d’oscillations de type plasmon. Dans ce cas, les oscillations ne se propagent pas mais restent localisées sur la
particule, on parle de plasmon de surface localisé. La fréquence de résonance plasmon est déterminée par la force de rappel des électrons de conduction du métal, laquelle dépend d’un grand nombre de paramètres tels que la composition, la taille et la forme des nanoparticules métalliques, ainsi que leur environnement chimique.
- donnez la loi du champ induit à l’intérieir de la particules ?
- donnez la loi du Champ induit à l’extérieur de la nanoparticule 𝐸𝑒𝑥𝑡 ?
𝐸𝑖𝑛𝑡 = (3𝜀𝑑/ (𝜀𝑚 + 2𝜀𝑑)) 𝐸0 𝐸𝑒𝑥𝑡 = 𝐸0 + 𝑎^3 (𝜀𝑚 − 𝜀𝑑/𝜀𝑚 + 2𝜀𝑑) (3𝑛( 𝑛 ∙ 𝐸0) − 𝐸0)/𝑟^3
quend est ce que l’inetnsité du champ electrique est elle maximale?
L’intensité du champ électrique induit est
maximale lorsque 𝜀𝑚 + 2𝜀𝑑 est minimale:
lorsque la fonction diélectrique complexe
satisfait la condition de Frölich :
𝑅𝑒 𝜀𝑚 = −2𝜀d
loi du facteur d’amplification de l’intensité?
𝑀𝑙𝑜𝑐 (𝜔𝐿) = |𝐸𝑙𝑜𝑐 𝜔𝐿|²/ |𝐸0|²
loi du gain SERS ou exaltation du signal?
sers = (𝑀𝑙𝑜𝑐 (𝜔𝐿))² = |𝐸𝑙𝑜𝑐 𝜔𝐿|^4/ |𝐸0|^4
donnez la loi de l’intensité du signal Raman et celle de l’intensité du signal SERS?
Is = 𝜎𝑠𝑁𝐼𝑒x Isers = 𝜎𝑠𝑁𝐼𝑒x M²
donnez un exemple de biocapteur en biologie par SERS?
biocapteur antidopage. par détection de la molécule probénécide PB ( agents masquant des agents de dopage). La technique SERS, est utilisée pour la détection du probénécide, par adsorption de cette molécule sur des nanoparticules d'Ag dans une solution.
qu’est ce que la résonance plasmonique de surface?
La SPR (Surface Plasmon Résonance) ou Résonance Plasmonique de Surface est un phénomène physique au cours duquel les électrons d’une surface métallique (par exemple à base d’argent, de cuivre ou d’or) oscillent collectivement sous l’effet d’une irradiation lumineuse dans des conditions de réflexion totale.
donnez la loi de snell-descartes ?
𝑠𝑖𝑛𝜃𝑖𝑛𝑐 ≥𝑛2/𝑛1= sin𝜃𝑙𝑖m